编号：变流器型式试验大纲编制：刘敏涛审核：批准：发布日期：修订记录目录1背景范围 (1)2引用依据及标准 (1)3试验条件 (1)3.1正常实验环境条件 (1)3.2测量仪器仪表 (1)4试验项目及方法 (1)4.1试验项目 (1)4.2模拟试验平台 (2)5测试内容及方法 (3)5.1设备安全性检查 (3)5.1.1机体及结构质量检查 (3)5.2绝缘耐压试验 (4)5.2.1绝缘电阻测定试验 (4)5.2.2绝缘强度试验 (4)5.3功能试验 (5)5.4加载试验 (5)5.5电网适应能力试验 (6)5.5.1电网电压适应能力试验 (6)5.5.2电网频率适应性 (6)5.6效率试验 (7)5.7电网侧功率因数测定试验 (8)5.8总谐波畸变率测量试验 (8)5.9直流电流含量测定试验 (8)5.10过载能力试验 (9)5.11稳定性运行时间试验 (9)5.12温升试验 (10)5.13辅助器件检查 (10)5.14保护功能试验 (11)5.14.1过电流保护试验 (11)5.14.2缺相保护试验 (11)5.14.3接地故障保护试验 (12)5.14.4冷却系统故障保护试验 (12)5.14.5过热保护试验 (12)5.14.6过/欠压保护试验 (13)5.14.7过/欠频保护 (13)5.14.8通讯故障保护试验 (14)5.14.9电网断电保护试验 (14)5.14.10浪涌过电压保护试验 (14)5.14.11恢复并网保护试验 (15)5.14.12变流器无功支持保护试验 (15)5.15通讯试验 (16)6参考文件 (16)1背景范围本大纲规定了变流器型式试验内容以及试验方法。
2引用依据及标准主要遵循国家标准：GB/T 25387-2010 《风力发电机组全功率变流器第1部分：技术条件》GB/T 25387 -2010《风力发电机组全功率变流器第2部分：试验方法》3试验条件3.1正常实验环境条件测量和试验条件推荐在以下条件进行：1）温度：15℃~35℃；2）相对湿度：45%~75%；3）气压：86kPa~106kPa。
3.2测量仪器仪表1）试验中使用的测量仪器、仪表、传感器均应经计量部门检定合格并在有效期内，且在被测频率范围内满足精度要求；2）试验时采用的电气测量仪表的准确度应不低于0.5级（兆欧表除外），温度计的误差应不大于±1℃，其他测量仪器仪表应符合相关标准的规定。
4试验项目及方法4.1试验项目1）型式试验。
2）试验项目按表4.1执行。
第12页共21页表4.1 测试项目4.2模拟试验平台变流器实验应在与实际工作等效的电气条件下进行，尽量模拟风场条件。
例如，测试平台可由电动机-发电机拖动机组组成，以模拟风力发电机的功率特性，该拖动机组成由电动机、电动机侧适配变压器、电动机驱动用变流器、发电机、发电机侧适配变压器、被测变流器、控制台及相关配电设备组成，如图3.1所示，依控制台指令进行一系列试验。
（该模拟试验平台为国标GB/T25387.2-2010给出的示例，但实际的平台根据实际情况确定，仅供参考）第12页共21页图4.1 全功率变流器模拟试验平台示例5测试内容及方法5.1设备安全性检查5.1.1机体及结构质量检查试验依据：按照GB/T25387.1-2010 4.2要求试验。
试验设备：扳手，十字螺丝刀，橡胶锤。
试验方法：1）目测柜体有油漆或电镀的结构件并用橡胶锤敲击3~5次，看其是否符合要求；2）检查柜体表面、框架、元器件安装、一次配线检查、二次配线、柜体起吊角钢、标牌；3）检查柜体内部、铜排安装、安全防护、用户接线铜排、模块安装；4）管路检查、通水检查。
验收要求：1）变流器及机柜组装有关零部件均应符合各自的技术要求；2）油漆或电镀应牢固、平整，无剥落、锈蚀及裂痕等现象；3）机架面板平整，文字和符号要清晰、整齐、规范、正确；4）各种开关应便于操作，灵活可靠；第12页共21页5）标牌、标志、标记应完整清晰；6）文档资料应对变流器的安全操作和安装进行说明，若有需要，也可以给出变流器的维护说明；7）各通水管路、快速接头、模块水接头处均带有指示标签，各管路安装与标签一致，通水无渗漏情况。
5.2绝缘耐压试验5.2.1绝缘电阻测定试验试验依据：按照GB/T25387.2-2010 4.2.1.2进行试验。
试验设备：兆欧表或绝缘电阻测试仪。
试验方法：1）使用兆欧表或者绝缘电阻测试仪以1000VDC试验电压分别测量变流器的输入电路对地、输出电路对地的绝缘电阻。
绝缘电阻试验电压参考能标NB/T31015-2011 4.3.4.1 表1。
验收要求：1）变流器的输入电路对地、输出电路对地的绝缘电阻应不小于1MΩ（国标）；2）绝缘电阻值参见NB/T31042-2012 4.3.5。
5.2.2绝缘强度试验试验依据：按照25387.2-2010 4.2.1.2进行试验。
试验设备：耐压仪。
试验方法：1）直流侧耐压测试：短接正负母排、电容模块正负铜排，连接耐压仪红表笔；将耐压仪黑表笔连接柜体地；绝缘强度试验电压见GB/T25387.1-20104.5.2绝缘强度表1，具体如下表5.1，调节耐压测试仪输出电压，从0V以5%的有级调整方式上升至DC 3500V；表1 绝缘强度试验电压表5.1第12页共21页2）交流侧耐压测试：短接各模块输出端、断路器输出端（测试步骤同上1））。
验收要求：1）变流器的输入电路对地、输出电路对地应承受50HZ的正弦交流电压60s，不击穿、无飞弧，漏电流<20mA；2）工频耐压：正常的实验条件下，变流器各路经工频耐压试验而无击穿、闪络及无元件损坏现象；5.3功能试验实验依据：GB/T25387.2-2010 4.2.2要求进行试验。
试验设备：功率分析仪（或便携电量分析仪）、电流钳、电压探头、上位机。
试验方法：1）按照模拟测试平台连接好变流器的测试系统；2）将功率分析仪、电流钳、电压探头在变流器的输出并网点进行连接好；3）启动变流器，直到运行在额定工作状态下，测量输出功率；4）使变流器额定条件下运行，查看变流器的各项输出情况；5）通过控制台的上位机下发“停机”指令，观察变流器的功率输出波形，以及主断路器是否正确动作。
验收要求：1）测试范围：变流器交流输出并网点；2）变流器启动运行时，输出功率应缓慢增加，不应对电网造成冲击；3）流变器输出功率从启动至额定值的变化速率可根据风机给定的功率进行变化（达到额定功率的时间是ms，变流器输出功率很快就可达到给定功率），或者变流器输出电流从启动至额定值的过程中电流最大值不超过变流器额定值的110%。
4）接收指令后变流器执行“停机”指令动作并脱网，查看变流器交流端输出波形符合停机的状态。
5.4加载试验试验依据：按照GB/T25387.2-2010 4.2.3要求进行试验。
试验设备：上位机、功率分析仪、电流钳、电压探头。
试验方法：1）连接好变流器的测试系统，合上开关带电；2）启动被测变流器，使之并网发电，并记录被测变流器的输出功率；3）通过控制台的控制软件，调节被测变流器的给定输入电流，按照最大电流的等分点I01、I02、第12页共21页I03、······I0i（i≥10）逐级增加电流，并记录不同电流下被测变流器的实际输出功率P0i与指令输出的功率P0i·，直到最大电流；4）通过控制台软件给定输出电流降功率，实验步骤同上，记录数据。
验收要求：1）电流增大输出功率曲线应与指令输出功率曲线对应；2）电流减小输出功率曲线应与指令输出功率曲线对应。
5.5电网适应能力试验5.5.1电网电压适应能力试验试验依据：按照GB/T25387.2-2010 4.2.4.2要求进行试验。
试验设备：电压、频率可调的模拟电网（模拟电网的容量应大于被测变流器容量的5倍以上）、示波器、电压传感器、电流传感器、电压钳、电流钳、计时器。
试验方法：1）采用模拟的方法进行。
将变流器采集电网电压的检测元件接到模拟电网上，同时变流器不并网。
通过模拟电网调节电网电压，使其在<0.8p.u，0.9p.u~1.1p.u，>1.1p.u之间以步长为额定电压的1%，每个步长至少应持续5s的方式进行调节，观察变流器的动作。
验收要求：1）变流器能够检测到异常电压并做出相应的动作；2）当模拟电网调节符合表5.2的电压值时，变流器在对应范围内的运行情况应符合表5.2最大跳闸时间的规定；表5.25.5.2电网频率适应性试验依据：按照GB/T 25387.2-2010 4.2.4.3的要求进行试验。
第12页共21页试验设备：电压、频率可调的模拟电网（模拟电网的容量应大于被测变流器容量的5倍以上）、示波器、电压传感器、电流传感器、电压探头、电流钳、计时器。
试验方法：1）采用模拟的方法进行。
将变流器采集电网频率的检测元件接到模拟电网上，同时变流器不并网。
通过模拟电网调节电网频率，使其在＜47.5HZ，47.5HZ~51.5HZ，>51.5HZ之间以步长为0.1HZ，每个步长至少应持续5s的方式进行调节，观察变流器的动作。
验收要求：1）变流器能够检测到异常频率并做出相应的动作；2）当模拟电网调节符合表5.3的频率值时，变流器在对应范围内的运行情况应符合最大跳闸时间的规定；3）当变流器检测到异常频率并停止向电网供电后，再次调节模拟电网使变流器运行在正常运行的状态，此时变流器的“恢复并网”功能有效；表5.3备注：若模拟电网难以实现，为实验方便起见，可通过控制检测信号来模拟电网电压和频率的变化。
电压均方根值在变流器交流输出端测量。
5.6效率试验试验依据：按照GB/T 25387.2-2010 4.2.5的要求进行试验。
试验设备：功率分析仪、霍尔传感器、电流钳、电压探头。
试验方法：1）连接好变流器的测试系统，试验设备连接能正常显示需要的测试项波形和数据；2）在被测变流器的输入、输出端分别连接一台功率分析仪，电流钳夹三相电缆，电压探头夹铜排，启动变流器；3）通过控制台的控制软件，调节被测变流器的给定输入电流，直到给定电流为额定电流；4）当变流器运行稳定时，记录被测变流器的输入功率P i、输出功率P0；第12页共21页5）计算效率，η=（P0/P i）x100%。
验收要求：额定运行条件下，变流器效率值不低96.5%。
5.7电网侧功率因数测定试验试验依据：按照GB/T 25387.2-2010 4.2.6的要求进行试验。
试验设备：功率分析仪、电流钳、电压探头、上位机。
试验方法：1）按照模拟试验平台连接好变流器的测试系统，试验设备连接能正常显示需要的测试项波形和数据；2）通上位机的监控软件给定电流使变流器达到各个功率点即（1%~10%）P N、100%P N、110%P N，测量变流器向电网输出的有功功率P和总视在功率S，并记录功率因数。